软件服务架构的一些感悟

早想着要写一篇博客，但由于各种原因(其实因为懒)，迟迟没有动笔。今日下决心，写写关于软件服务架构的一点感悟。

三层架构

从读大学开始，老师就讲三层架构。后来的项目实施基本上也都是三层架构。对于小型项目，业务逻辑相对简单的项目，三层架构是快速迭代的利器。随着项目的迭代，功能越来越多，业务逻辑越来越复杂，业务开发团队越来越庞大，单体的三层架构就逐渐暴露出它的不足。因为这样的项目是一个高内聚、高耦合的项目，一个类、一个方法可能被多处引用，给维护带来了极大的不方便，要修改一个方法、修改一个字段，可能会影响到所有引用它的方法。如果项目中还存在包引用、dll引用，可能还会导致包名冲突、命名空间冲突。这种情况下，我们会去想，如何降低业务复杂度？答案是拆分服务，微服务化。开发团队的壮大对于高效的管理也是一个问题，微服务化后，原先业务团队被拆分成多个微服务团队，也降低了管理的难度。

微服务架构

（图1）	（图2）

对于微服务如何划分，粒度多粗多细，每个团队有每个团队的划分法。从我个人的经历来看，无外乎一种细粒度划分，一种粗粒度划分。

图1，展示了细粒度的服务划分通常的一个结构。对于一个复杂的业务，如果服务划分过细（这样的服务通常绝对禁止跨库访问），业务逻辑层必然要对服务进行组装，不管是RPC的调用方式，还是Rest的方式，此时的业务逻辑层仍然是一个高内聚、高耦合的模块。对于一个需要快速迭代的产品，这样的架构快速不起来。比如一个下单服务，业务逻辑层的负责团队需要等待商品服务相应的接口、订单服务相应的接口、库存服务相应的接口等下单涉及到的接口准备就绪，才能开始编写服务。

图2，展示课粗粒度的服务划分通常的结构。这时，一个微服务接口是一个粗粒度的接口，微服务与微服务之间不允许相互调用，而允许跨库访问，降低了服务之间的依赖，这样的的微服务是一个高内聚、低耦合的模块。还是以下单服务来举例，此时负责订单服务的团队，编写服务的时候，不必等待商品团队、库存团队、用户团队（收货地址）等其他团队，他们自己可以快速着手开发下单服务。负责库存服务的团队，只写他们关心的服务，比如商品的采购、入库。而订单团队需要的库存扣减操作接口，订单团队自给自足。（这里引申一个问题，从DDD的思想来看，一个Domain的边界，到底在哪里？拿库存来说，一切有关库存的操作都写到这个Domain叫做DDD？如果只有订单模块会扣减库存，退单后会加回库存，这样的接口还写在库存服务模块？这类接口属于订单领域还是库存领域？）

微服务，不仅能够降低业务复杂度、开发团队管理难度，而且由于微服务的特性，使得部署软件的资源能更合理高效的应用，降低资源成本。

高并发

          （图3）

软件并发量逐渐提高，不管是三层架构、还是微服务，优化的途径都差不多，读写分离-》加缓存-》分库分表。上方所示图2到图3，展示了利用一些数据访问中间件（Sharding-JDBC、Macat、Atlas&&）实现分库分表的架构。

重构

对于一个潜在的可能存在高并发场景的项目，如何能在遇到高并发的时候，从容地重构一个项目？我有一些浅见，供大家讨论：

 

（临时搭建的项目，凑合看吧） 

如上图所示，项目划分了两个Package,一个Product，一个Membership,请注意，ProductController里面引用了Membership这个Package里的UserService，换句话说，就是ProductController依赖了Membership这个Package里的UserService。假如我们约定，不允许跨Package依赖，那么Product这个Package里有需要用到User相关的服务的时候，自己写到Product这个Package里。那么当我要进行服务拆分的时候，只需要把Product这个Package单独打包成一个jar，即可拆分完成。这样约定，方便从三层架构重构到上图2的架构，对将来可能的分库分表没有任何影响。

如果觉得不允许跨Package调用代码不能复用，造成了代码冗余，也可以采用下面的项目结构：

 Service以下层（包含Service）仍然安装单体应用的开发模式开发，拆分时，只需要将Controller层拆开打包成jar即可，后续的维护要求拆分后的团队各自维护各自的代码，而不是继续一个团队维护底层。

如果业务进一步复杂，采用图2所示架构也会遇到问题。比如库存数据，如果除了订单服务之外还有其他的服务都去修改库存数据的话，在没有统一日志或者这样的服务数量比较多的情况下，想要知道这个库存数据是怎么来的，会非常困难。这个时候只能重构成图1的架构。采用图1的架构，需要业务专家来定义接口，使其尽可能地适应多的使用场景。